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煙氣冷卻   爐外排煙時(shí),因排煙溫度不高,不需設(shè)專(zhuān)門(mén)的冷卻裝置。爐內(nèi)排煙因煙氣溫度高,必須設(shè)煙氣冷卻裝覺(jué),具體措施和計(jì)算方法見(jiàn)第六章第五節(jié)爐蓋排煙罩由于安裝在爐頂上,此處溫度較高,爐蓋排煙單需設(shè)計(jì)水冷夾套或用耐熱鋼制作。爐內(nèi)排煙或爐內(nèi)外結(jié)合排煙方式連接到爐蓋的吸風(fēng)管必須設(shè)計(jì)水冷煙管,高溫段的煙管通常采用水冷夾套或水冷煙管。水冷煙管的結(jié)構(gòu)有套管式和密排管式兩種,在同樣條件下密排管式水冷煙管的傳熱面積比套管式大1.6倍左右。 除塵器選擇   適合處理電弧爐煙塵的除塵器主要有:袋式除塵器、電除塵器和濕式文氏管除塵器等高效除塵器。 我國(guó)對(duì)電爐煙塵的排放標(biāo)準(zhǔn)有新的規(guī)定:對(duì)1995年以前安裝的煉鋼電弧爐,在一、二三類(lèi)地區(qū)分別規(guī)定為100、150、200mg/mk;對(duì)1995年以后安裝的煉鋼電弧爐,在一三類(lèi)地區(qū)分別規(guī)定為禁排、100、15omg/m。 袋式除塵器由于其除塵效率高而且穩(wěn)定,粉塵排放濃度小于50mg/m3,所以在國(guó)內(nèi)外都得到廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)常用的袋式除塵器有回轉(zhuǎn)反吹、分室反吹和分室噴吹脈沖等幾種在煙氣溫度小于130℃時(shí),一般可采用聚酯類(lèi)濾布或針刺氈,過(guò)濾風(fēng)速采用0.9~1.m/min,用針刺氈或脈沖清灰時(shí)可以適當(dāng)提高20%~30%。煙氣溫度&g;130C、&l;250℃時(shí)可選用玻璃纖維布、玻璃纖維膨體紗料,如煙氣中含有HF氣體時(shí)則應(yīng)采用經(jīng)石墨硅油與聚四氟乙烯處理的玻璃纖繼濾料,過(guò)濾風(fēng)速一般采用0.5m/min以下。耐高溫200℃的濾料還可采用“Nomex&dquo;針刺氈、芳砜綸針刺氈。微孔薄膜復(fù)合潓料我國(guó)已研制成功,今后將會(huì)得到迅速發(fā)展和應(yīng)用。由于電弧爐煙塵的比電阻通常大于10Q.?cm,所以在電弧爐除塵系統(tǒng)中沒(méi)有被廣泛應(yīng)用。 濕式文氏管除塵器的優(yōu)點(diǎn)是高溫?zé)煔饫鋮s問(wèn)題容易解決,風(fēng)機(jī)處理風(fēng)量比干式除塵器少,但文氏管壓力損失大。濕法除塵還有水的二次污染和污泥處理問(wèn)題。所以較少采用。  

煉鋼電弧爐的工藝過(guò)程一般分為熔化、氧化和還原三個(gè)期。熔化期主要是爐料中油類(lèi)可燃物質(zhì)的燃燒和金屬物質(zhì)在高溫時(shí)氣化而產(chǎn)生黑褐色煙塵。氧化期是強(qiáng)化脫碳,由于吹氧或加礦石而產(chǎn)生大量赤褐色濃煙。還原期是除去鋼中氧和硫,調(diào)整化學(xué)成分而投入炭粉等造渣材料,產(chǎn)生白色和黑色煙塵。其中氧化期產(chǎn)生的煙氣量最大,含塵濃度和煙氣溫度最高,所以電爐煙氣凈化系統(tǒng)應(yīng)按氧化期進(jìn)行設(shè)計(jì)。 有爐外橢煉裝置的高功率和超高功率電爐則無(wú)還原期。 1.排煙方式 煉鋼電弧爐的排煙方式較多,大致可分為:爐外排煙、爐內(nèi)排煙、爐內(nèi)外結(jié)合排煙和屋頂排煙等方式。排煙方式應(yīng)根據(jù)治煉鋼種、工藝操作、工藝布、爐型、廠房條件、水源情況、投資大小、環(huán)境保護(hù)、勞動(dòng)衛(wèi)生和節(jié)能等要求以及維護(hù)管理水平進(jìn)行具體分析和綜合比較來(lái)確定。 煙塵性質(zhì) (1)煙塵成分 煉鋼電弧爐煙氣的主要成分有:CO、CO2、N2和O2等。煙氣中還含有少量的SO2和氟化物。經(jīng)有關(guān)單位測(cè)定,當(dāng)電弧爐有排煙凈化措施時(shí),CO、SO2及氟化物的排放濃度都不會(huì)超過(guò)國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn),因此可不設(shè)專(zhuān)門(mén)的凈化設(shè)施。煙氣中粉塵的主要成分有:FeO、FeO3、SiO2、CaO、MgO、C以及少量的Al2O)、MnO和S等。其中含量最多的是FeO、Fe2O、CaO等。 2)煙氣起始含塵量及其質(zhì)量粒徑分布率 煙氣起始含塵量取決于原材料狀況、冶煉鋼種、治煉工藝和排煙方式。設(shè)計(jì)參考值如下: 爐內(nèi)排煙時(shí),含塵量大?？砂慈蹮挌皣嶄摦a(chǎn)生粉塵8~12kg計(jì)算。煙氣含塵濃度約為13~20g/m3,最大為22g/m3爐外排煙時(shí),含塵量相對(duì)較小。可按熔煉每噸鋼產(chǎn)生粉塵6~10kg計(jì)算。煙氣含塵濃度約為1.0~3.-0g/mk。爐蓋單等爐外排煙,其煙氣起始含塵量為1.3~1.5g/m;屋頂排煙與爐內(nèi)排煙方式結(jié)合時(shí)為1.0~1.5g/m,最大為3.0g/m。 煙塵質(zhì)量粉徑分布率根據(jù)操作條件而變化,見(jiàn)表5-21。在吹氧期,煙塵的平均粒徑在0.01~0.1m范圍內(nèi),大約有85%以上是4am以下的塵粒。 煙塵的堆積密度:國(guó)內(nèi)實(shí)測(cè)500~550kg/m2,國(guó)外資料650~800kg/m3。 (3)煙氣溫度 煙氣溫度的高低取決于爐子容量大小,治煉鋼種及不同冶煉期和排煙方式。用于風(fēng)管計(jì)算,通風(fēng)機(jī)和冷卻凈化設(shè)備的選擇,可采用以下參考值: ≥20的電弧爐爐內(nèi)排煙=1250~1400C; ≤1就的電弧爐爐內(nèi)排煙=1000~1200℃; 爐外排煙=100~160℃,一般熔煉時(shí)≤100℃,吹氧時(shí)=100~200℃。設(shè)計(jì)時(shí)可按=150C; 屋頂排煙=70℃。      

一些典型的國(guó)內(nèi)外沖天爐煙氣凈化系統(tǒng)實(shí)例見(jiàn)表5-19。  

沖天爐凈化煙塵的除塵器,應(yīng)根據(jù)起始含塵量及其粒徑分布、粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)和當(dāng)?shù)鼐唧w條件等因素來(lái)選擇。   我國(guó)對(duì)沖天爐的粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)有新的規(guī)定:1995年以前已建的沖天爐,在一、二、三類(lèi)地區(qū)分別規(guī)定為100、250、350mg/mk;1995年以后安裝的沖天爐,在一、二、三類(lèi)地區(qū)分別規(guī)定為禁排、200、250mg/m。   國(guó)際鑄造協(xié)會(huì)對(duì)沖天爐除塵的專(zhuān)門(mén)報(bào)告中指出:不用排風(fēng)機(jī)的簡(jiǎn)易干式除塵(即我國(guó)俗稱(chēng)將軍帽)已不能滿(mǎn)足目前任何一個(gè)國(guó)家的粉塵排放標(biāo)準(zhǔn);爐頂濕式除塵,利用自然排風(fēng)的方式,只能在小型沖天爐上采用,但僅可滿(mǎn)足個(gè)別國(guó)家的粉塵排放標(biāo)準(zhǔn);高效旋風(fēng)除塵器可滿(mǎn)足少部分國(guó)家的粉塵排放標(biāo)準(zhǔn),旋風(fēng)筒的直徑一般為150~600mm;濕法除塵器只有極少數(shù)國(guó)家采用,但有污泥及廢水處理問(wèn)題;袋式除塵器可滿(mǎn)足任何一個(gè)國(guó)家的粉塵排放標(biāo)準(zhǔn),是沖天爐除塵最好的選擇;對(duì)電除塵器,國(guó)際鑄造協(xié)會(huì)不推薦采用,因?yàn)楦墒诫姵龎m器不能適應(yīng)沖天爐煙塵的凈化要求,必須采用濕式電除塵器,這也存在有污泥和廢水 處理問(wèn)題。 根據(jù)我國(guó)實(shí)戝經(jīng)驗(yàn),沖天爐除塵可采用以下幾種除塵器:   (1)高效旋風(fēng)除塵器 當(dāng)爐料經(jīng)過(guò)凈化預(yù)處理,煙氣起始含塵量較低,當(dāng)?shù)胤蹓m排放標(biāo)準(zhǔn)在250~350mg/m3時(shí),可以采用。 (2)旋風(fēng)、顆粒層復(fù)合除塵器 這是一種普通旋風(fēng)除塵器和顆粒層除塵器的兩級(jí)除塵裝置,可分別設(shè)置也可結(jié)合為體。適用于粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)為250mg/mk的地區(qū)。 (3)旋流除塵器 這是一種設(shè)爐頂上有二次風(fēng)的旋風(fēng)除塵器,其阻力低,可以利用自然排煙方式?？捎糜?ldquo;打爐&dquo;階段。因此時(shí)粉塵粒度較大,100m以上占75%左右,而且“打爐&dquo;持續(xù)時(shí)間短、煙氣溫度高,雖然粉塵排放濃度短時(shí)超過(guò)當(dāng)?shù)嘏欧艠?biāo)準(zhǔn)也應(yīng)該是允許的,是適合我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)條件的。 (4)袋式除塵器 袋式除塵器可滿(mǎn)足所有地區(qū)的粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)常用的有回轉(zhuǎn)反吹、分室反吹、分室噴吹等袋式除塵器。 (5)其他除塵器 濕式除塵器、濕式電除塵器雖然可以選用但因有污泥和廢水處理等問(wèn)題,沒(méi)有能得到推廣。當(dāng)工廠有集中污泥和廢水處理設(shè)備時(shí)可采用。 常用的各類(lèi)除塵器用于沖天爐除塵時(shí)的除塵效率見(jiàn)表5-17。過(guò)式除塵器的推薦過(guò)濾風(fēng)速見(jiàn)表5-18。  

風(fēng)管布置直接關(guān)系到通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的總體布置,它與工藝、土建、電氣、給水排水 等專(zhuān)業(yè)密切相關(guān),應(yīng)相互配合、協(xié)調(diào)一致。 1.除塵系統(tǒng)的排風(fēng)點(diǎn)不宜過(guò)多,與利各支管間壓力平衡。如排風(fēng)點(diǎn)多,可用大斷面集合管連接各支管。集合管內(nèi)流速不宜超過(guò)3m/s,集合管下部應(yīng)設(shè)卸灰裝置,見(jiàn)圖6-10、6-11。 2.除塵風(fēng)管應(yīng)盡可能垂直或傾斜敷設(shè),傾斜敷設(shè)與水平面的夾角最好大于45°(見(jiàn)圖6-11)。如果由于某種原因,風(fēng)管必須水平敷設(shè)或與水平面的夾角小于30°時(shí),應(yīng)采取措施,如加大管內(nèi)風(fēng)速、在適當(dāng)位置設(shè)置清掃孔等。 4.除塵器宜布置在除塵系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)吸入段,如布置在風(fēng)機(jī)的壓出段,應(yīng)選用排塵風(fēng)機(jī)。 5.為了防止風(fēng)管堵塞,除塵風(fēng)管的直徑不宜小于下列數(shù)值: 排送細(xì)小粉塵(礦物粉塵) 80mm 排送較粗粉塵(如木屑）  100mm 排送粗粉塵(如刨花)   130mm 排送木片        150mm 6.輸送潮濕空氣時(shí),需防止水蒸氣在管道或袋式除塵器內(nèi)凝結(jié),管道應(yīng)進(jìn)行保溫。管內(nèi)壁溫度應(yīng)高于氣體露點(diǎn)溫度10~20℃。 7.進(jìn)、排風(fēng)口的布置 (1)進(jìn)風(fēng)口 進(jìn)風(fēng)口是通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)采集室外新風(fēng)的入口,其位置應(yīng)滿(mǎn)足下列要求 a.應(yīng)設(shè)在室外空氣較清潔的地點(diǎn)。進(jìn)風(fēng)口處室外空氣中有害物質(zhì)濃度不應(yīng)大于室內(nèi)工作地點(diǎn)最高允許濃度的30%。 b,應(yīng)盡量設(shè)在排風(fēng)口的上風(fēng)側(cè),并且應(yīng)低于排風(fēng)口。 c.進(jìn)風(fēng)口的底部距室外地坪不宜低于2m,當(dāng)布置在綠化地帶時(shí),不宜低于1m。 d.降溫用的進(jìn)風(fēng)口宜設(shè)在建筑物的背陰處。 (2)排風(fēng)口 a,在一般情況下通風(fēng)排氣主管至少應(yīng)高出屋面0.5m。 b.通風(fēng)排氣中的有害物質(zhì)必需經(jīng)大氣擴(kuò)散稀釋時(shí),排風(fēng)口應(yīng)位于建筑物空氣動(dòng)力陰影區(qū)和正壓區(qū)以上,具體要求見(jiàn)圖6-12。 c?要求在大氣中擴(kuò)散稀釋的通風(fēng)排氣,其排風(fēng)口上不應(yīng)設(shè)風(fēng)帽,為防止雨水進(jìn)入風(fēng)管可按圖6-13的方式制作。      

  當(dāng)建筑物內(nèi)在不同地點(diǎn)有不同的送、排風(fēng)要求,或建筑面積較大,送、排風(fēng)點(diǎn)較多時(shí),為便于運(yùn)行管理,常分設(shè)多個(gè)送、排風(fēng)系統(tǒng)。系統(tǒng)劃分的原則是: 1.空氣處理要求相同、室內(nèi)參數(shù)要求相同的,可劃為同一系統(tǒng)。 2.同一生產(chǎn)流程、運(yùn)行班次和運(yùn)行時(shí)間相同的,可劃為同一系統(tǒng)。 3.對(duì)下列情況應(yīng)單獨(dú)設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng) (1)兩種或兩種以上有害物質(zhì)混合后能引起燃燒或爆炸; (2)兩種有害物質(zhì)混合后能形成毒害更大或腐蝕性的混合物或化合物; (3)放散劇毒物質(zhì)的房間和設(shè)備。 4.除塵系統(tǒng)的劃分應(yīng)符合下列要求: (1)同一生產(chǎn)流程、同時(shí)工作的揚(yáng)塵點(diǎn)相距不大時(shí),宜合為一個(gè)系統(tǒng); (2)同時(shí)工作但粉塵種類(lèi)不同的揚(yáng)塵點(diǎn),當(dāng)工藝允許不同粉塵混合回收或粉塵無(wú)回收價(jià)值時(shí),也可合設(shè)一個(gè)系統(tǒng); (3)溫濕度不同的含塵氣體,當(dāng)混合后可能導(dǎo)致風(fēng)管內(nèi)結(jié)露時(shí),應(yīng)分設(shè)系統(tǒng); (4)在同一工序中如有多臺(tái)并列設(shè)備,不宜劃為同一系統(tǒng),因它們不一定問(wèn)時(shí)工作。如需把并列設(shè)備的排風(fēng)點(diǎn)劃為同一系統(tǒng),系統(tǒng)的總排風(fēng)量應(yīng)按各排風(fēng)點(diǎn)同時(shí)工作計(jì)算。非同時(shí)工作的排風(fēng)點(diǎn)的排風(fēng)量較大時(shí),系統(tǒng)的總排風(fēng)量可按各同時(shí)工作的排風(fēng)點(diǎn)的排風(fēng)量計(jì)算,同時(shí)應(yīng)附加各非同時(shí)工作排風(fēng)點(diǎn)排風(fēng)量的15%~20%。在各排風(fēng)支管上必需裝設(shè)閥門(mén),必要時(shí),應(yīng)與工藝設(shè)備聯(lián)鎖。 5.當(dāng)排風(fēng)量大的排風(fēng)點(diǎn)位于風(fēng)機(jī)附近時(shí),不宜和遠(yuǎn)處排風(fēng)量小的排風(fēng)點(diǎn)合為同一系統(tǒng)。增設(shè)該排風(fēng)點(diǎn)后,會(huì)增大系統(tǒng)總的壓力損失。    

    在繪制通風(fēng)除塵系統(tǒng)的施工圖前,必須按上述方法進(jìn)行計(jì)算,確定各管段的管徑和壓力損失。在進(jìn)行系統(tǒng)的方案比較或申報(bào)通風(fēng)除塵系統(tǒng)的技術(shù)改造計(jì)劃時(shí),只需對(duì)系統(tǒng)的總壓力損失作粗略的估算。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)的積累,某些通風(fēng)除塵系統(tǒng)的壓力損失如表6-13所示,供參考。表中所列的風(fēng)管壓損只包括排風(fēng)罩的壓損不包括凈化設(shè)備的壓損。  

由上海XX金屬塑膠公司生產(chǎn)的鋁箔伸縮軟管有三種類(lèi)型: a.普通型伸縮軟管 直徑范圍為102~508mm 最大工作壓力2500Pa 最大空氣流速25m/ 標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度每根10m b、保溫軟管 保溫軟管是以標(biāo)準(zhǔn)的鋁箔伸縮軟管為芯,外包玻璃纖維保溫層,外的防潮層采用防火的加強(qiáng)鋁箔。 保溫層厚度25mm 玻璃纖維密度20kg/m2 c.消聲軟管 消聲軟管是用標(biāo)準(zhǔn)的微孔鋁箔伸縮軟管為芯,外包玻璃纖維保溫層,集消聲與保溫于體。具體規(guī)格與保溫軟管相同。 鋁箔伸縮軟管的摩擦壓力損失可按圖6-3確定。  

用作通風(fēng)管道的材料很多、主要有以下兩大類(lèi)： 1.金屬薄板 金屬蔣板是制作風(fēng)管及部件的主要材料。通常用的有普通薄鋼板、鍍鋅鋼板、不銹鋼板、鋁板和塑料復(fù)合鋼板。它們的優(yōu)點(diǎn)是易于工業(yè)化加工制作、安裝方便、能承受較高溫度。 (1)普通薄鋼板具有良好的加工性能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,其表面易生銹,應(yīng)劇油漆進(jìn)行防腐。 (2)鍍鋅鋼板由普通鋼板鍍鋅而成,由于表面鍍鋅,可起防銹作用,一般用來(lái)制作不受酸霧作用的潮濕環(huán)境中的風(fēng)管。 (3)鋁及鋁合金板加工性能好、耐腐蝕。摩擦?xí)r不易產(chǎn)生火花,常用于通風(fēng)工程的防爆系統(tǒng)。 (4)不銹鋼板具有耐銹耐酸能力,常用于化工環(huán)境中需耐腐蝕的通風(fēng)系統(tǒng)。 (5)塑料復(fù)合鋼板在普通蔣鋼板表面噴上一層0.2~0.4mm厚的塑料層。常用于防塵要求較高的空調(diào)系統(tǒng)和一10~70℃溫度下耐腐蝕系統(tǒng)的風(fēng)管。 通風(fēng)工程常用的鋼板厚度是0.5~4mm。 2.非金屬材料 (1)硬聚氯乙烯塑料板它適用于有酸性腐蝕作用的通風(fēng)系統(tǒng),具有表面光滑、制作方便等優(yōu)點(diǎn)。但不耐高溫、不耐寒,只適用于0~60℃的空氣環(huán)境,在太陽(yáng)輻射作用下,易脆裂。 (2)玻璃鋼無(wú)機(jī)玻璃鋼風(fēng)管是以中堿玻璃纖維作為增強(qiáng)材料,用十余種無(wú)機(jī)材料科學(xué)地配成粘結(jié)劑作為基體,通過(guò)一定的成型工藝制作而成。具有質(zhì)輕、高強(qiáng)、不燃、耐腐蝕、耐高溫、抗冷融等特性。 保溫玻璃鋼風(fēng)管可將管壁制成夾層,夾層厚度根據(jù)設(shè)計(jì)而定。夾心材料可采用聚苯乙烯、聚氨酯泡沫塑料、蜂窩紙等。  

有關(guān)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、機(jī)械繪圖的應(yīng)用軟件比較多。這里僅對(duì)北京華正軟件工程研究所推出的, 由北京北行海爾軟件有限公司出版的CAXA電子圖板的部分應(yīng)用進(jìn)行探討 探討月標(biāo)是應(yīng)用CAXA電子圖板,只畫(huà)一套圖形建立圖庫(kù)。在未來(lái)的相似設(shè)計(jì)過(guò)程中,只要您合 理地給圖庫(kù)中的定義圖符賦值,它就能自動(dòng)畫(huà)出您所需要的圖形。如果您有興趣不妨按下列例子試一 試。 1)運(yùn)行CAKA電子圖板,在繪圖區(qū)內(nèi)按下列例子畫(huà)炳個(gè)圖形進(jìn)行定義(最好按照相似設(shè)計(jì)中的 某一實(shí)例的實(shí)際尺寸比例準(zhǔn)確繪制)(見(jiàn)圖61)